Наиболее универсальной является
классификация по составу и структуре, которая и принята
ниже.
В группу теплоустойчивых сталей
входят углеродистые, низколегированные и хромистые стали. Структура их
зависит от степени легирования и режима термической обработки
стали. После нормализации в структуре стали наблюдают феррит или
феррито-карбидную смесь разной дисперсности (перлит, троостит,
бейнит)4.
К жаропрочным относят стали
аустенитного класса на хромоникелевой и хромоникельмарганцевой основах с
различным дополнительным легированием. Условно эти стали подразделяют
на три подгруппы: гомогенные (однофазные) аустенитные стали, жаропрочность
которых обеспечивается в основном легированностью твердого
раствора; стали с карбидным упрочнением; стали с интерметаллидным
упрочнением. Такое разделение сделано по преимущественному типу
упрочнения.
Жаропрочные сплавы разделены по
металлу основы: сплавы на основе никеля и кобальта. Эти сплавы чаще
всего подразделяют и по способу производства: на деформируемые и
литые.
Жаростойкие стали и сплавы
разделены на следующие группы: хромистые и хромоалюминиевые стали
ферритного класса, хромокремнистые стали мартенситного класса, а также
хромоникелевые аустенитные стали и сплавы на хромоникелевой
основе.
Жаростойкие и жаропрочные стали
и сплавы используются во многих отраслях промышленности. Достижения в
металловедении жаропрочных материалов в значительной степени определяют
уровень развития энергомашиностроения, авиационной и
ракетно-космической техники.
Важно отметить, что жаропрочные
материалы работают при различных схемах нагружения: статических
растягивающих, изгибающих или скручивающих нагрузках, динамических
переменных нагрузках различной частоты и амплитуды, термических
нагрузках вследствие изменений температуры, динамическом воздействии
скоростных газовых потоков иа поверхность.
Вследствие этого применяются
разнообразные виды испытания иа жаропрочность и жаростойкость: испытания
на ползучесть и длительную прочность при статическом нагруженин,
испытания на высокотемпературную и термическую усталость, испытания
на газовую коррозию в различных
средах, испытания в скоростных газовых потоках и др.
Для оценки теплоустойчивости и
жаропрочности наибольшее распространение в настоящее время в
промышленности и в исследовательских работах получили испытания на
растяжение при повышенных температурах (ГОСТ 9651—73), на ползучесть
и длительную прочность, проводимые по схеме одноосного растяжения (ГОСТ
3248—81 и ГОСТ 10145—81).
